羅仕鑒，浙江大學計算機學院工業設計系，設計學博士生導師。以互聯網產業化、工業智能化為代表的第四次工業革命既帶來了新一輪產業競賽機遇，也帶來了支撐變革和發展的教育新挑戰。為應對當前人才培養供需失衡、質量不均、特色不明、機制不全等問題，2017年以來，我國依托“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”等戰略舉措，調整工程教育結構，探索新時代中國特色的工程教育新范式、新經驗，形成領跑全球工程教育的“新工科”模式。
一、新工科 新起點 新機遇
蒸汽機的問世改變了人類幾千年的生產方式，世界以不斷加速狀態歷經了三次工業革命，同時也帶來了教育行業的三次變革。工業1.0機械化時代，教育以技能訓練的學徒制為主，既適應著流水作業與勞動分工的新格局，又仍在傳承著千百年來的師徒制度。工業2.0電氣化時代，大規模生產讓科學管理成為全球熱點，流水線生產模式進入教育領域，產生了學分、學位與專業，教育進入以學位認證為典型特征的大眾教育階段。工業3.0信息化時代，計算機與信息自動化技術支撐了互聯網的快速發展，海量在線資源成就了遠程數字學習。
工業4.0已拉開帷幕，信息物理融合系統的建設，既支持了數據驅動的教育決策，也帶來了個性化學習體驗和創新教育的新機遇，分布式智能教育系統迅速崛起，沉浸式信息物理學習情境觸手可及。大數據、人工智能、量子通訊等新技術改變著教育格局，塑造了世界教育革命的新賽道。世界各國已紛紛起跑，發布教育改革前瞻性戰略，主動調整高等教育結構，發展新興前沿學科與專業。美國相繼推出“先進制造業伙伴關系計劃”、“先進制造業國家戰略計劃”及“制造業創新網絡計劃”，德國提出了“工業4.0戰略實施建議”，日本發布“制造業白皮書”，英國發布《作為知識經濟體的成功: 卓越教學、社會流動性和學生選擇》政策白皮書，修改《繼續教育和高等教育法，頒布《高等教育與科研法案》等，旨在以產業變革為推手，對教育進行一次系統性變革，以培養能夠引領未來產業和社會發展的新型人才。
我國于2019年4月在天津啟動“六卓越一拔尖”計劃2.0，全面推進新工科、新醫科、新農科和新文科(簡稱“四新”) 建設。新工科旨在面向工業4.0，加強戰略工程人才培養，支撐傳統工業向新型工業升級轉換、工業化與信息化交叉融合，搶占新經濟競爭高地?！靶鹿た啤敝靶隆庇腥悾湟粸樾滦?，即舊之改造、傳統升級、由弱至強；其二為新生，即跨越現有、交叉復合、由單一至體系；其三為新興，即前所未有、全新出現、由領域至全局。精準識變、科學應變、主動求變，方能破除壁壘，樹立工程教育“新理念”、構建學科專業“新結構”、探索人才培養“新模式”、打造工程教育“新質量”、建立中國特色“新體系”，實現自下而上的教育變革和“未來合作”人才培養目標。
二、浙江大學工業設計學科人才培養模式發展
1990年，在路甬祥院士提議，潘云鶴院士領導下，浙江大學創建了工業設計專業，一直設置于計算機學院下面。學科瞄準國際前沿，圍繞國家戰略、產業升級和人民美好生活需求，推進學科交叉融合，以交叉、融合、跨越式發展，建立了學科、人才、科研一體化的創新設計生態系統。大致分為三個發展時期，如圖1所示。
圖1 浙江大學工業設計學科發展階段
20世紀90年代，計算機是個熱門。工業設計與計算機結合成為浙江大學工業設計學科人才培養最顯著特色，表現為一方面強調計算機輔助工業設計的思維能力，另一方面將計算機輔助二維和三維設計軟件從課程體系中剔除，將工具技能由課內教學引導的被動式學習轉向課外自學為核心的主動式學習，以問題為導向、以實踐為手段培養學生對計算機技能的掌握。將師生從計算機輔助設計軟件課程中解放出來，探索工業產品創新的前沿設計，逐步形成以“設計服務產業”的人才培養目標，特色鮮明。
2000年開始，伴隨著信息技術發展一路高歌猛進，人類進入網絡知識時代。工業設計人才培養目標瞄準世界與產業前沿，將設計與信息科技融合發展。2006年，對工業設計進行了重新定義，2008年發展成為了科技設計，即：挑戰創意極限，整合“人本+藝術+技術+商業+文化”，為世界不斷提供新的產品、智能系統及服務，并創造獨特的商業機會，提升產業及生命的質量。從2006年到2008年，在工業設計專業的基礎上建立了“信息產品設計+用戶體驗設計+產品藝術設計”三大培養方向，這與后來教育部設置的工業設計專業與產品設計專業正好吻合。在課程授課和畢業設計環節，要求學生通過信息技術的融入，創造新的產品和服務。
自然科學追求“科技之真”，社會科學追求“人文之善”，藝術追求“藝術之美”，而工業設計能夠將三者有效整合，實現“真善美”的完美融合?？萍荚O計，通過工業設計與智能技術的融合，能夠驅動設計教育和產業提升發生新的變革。到2009年，工業設計教育模式基本定型，創建了“工業設計+嵌入式系統+機電一體”的整合創新理念，形成了“人本構成+藝術構成+技術構成+商業構成+文化構成”的交叉學科特色，特別為產品由內而外的創新、信息化提升提供了解決方案，專業課程基本圍繞這五大構成而設立。
在學科建設方面，創建了D+X（Design+X）的設計創新培養模式，探索“TII（思維力、實現力、整合力）”的整合設計能力的培養方式。2008年，浙江大學工業設計專業被評為全國特色專業，以及浙江省教育廳創新實驗區?！队嬎銠C輔助工業設計》《整合與創新設計》《用戶體驗與產品創新設計》分別獲得國家精品課程；《用戶體驗與產品創新設計》2013年獲得國家精品資源共享課；《用戶體驗與產品創新設計》和《設計思維與創新設計》分別獲得國家線下和線上一流課程，《設計思維與創新設計》課程上線學習強國平臺。獲得互聯網+大賽金獎2項，銀獎2項，挑戰杯大賽金獎3項；2006年以來獲得了包括德國紅點、德國IF、美國IDEA等多項國際頂級設計賽事重要獎項300多項，受到了中央、省市、學校領導的高度好評，央視、省市等媒體多次報道。
在設計研究與產業化服務方面，承擔了國家自然科學基金、國家社會科學基金、國家計委高科技項目、國家863計劃、國家973計劃、國家科技支撐計劃、國家重點研發計劃等項目100多項，多次獲省部級科技進步獎；發表三高學術論文500余篇，出版著作50余部；建有教育部計算機輔助產品創新設計工程中心和多家校企聯動合作平臺。為國內外200余家企業進行產品創新研發，涉及機械、電子、IT、家電、玩具、文具、動漫、儀器儀表、展覽展示等行業。
在服務國家戰略方面，與航天、航空、大飛機、雷達、高鐵、G20等部門開展緊密合作，設計成果運用于國之重器。牽頭負責了中國工程院重大咨詢項目“創新設計發展戰略研究”，成果獲得了黨和國家領導人重要批示，被納入國務院《中國制造2025》發展戰略。創立了中國創新設計產業戰略聯盟，發起了“好設計獎”，承擔了中國工程院重大咨詢項目“數字創意產業發展戰略研究”。參加了中國新一代人工智能發展戰略研究，研究成果納入國家《中國新一代人工智能發展戰略》。
在國際合作方面，2010年成立了國際設計研究院，與美國麻省理工學院（MIT）一起支持新加坡科技設計大學建設，包括輸出課程、聯合培養學生和交換學習等。
2006年以來，交互設計、界面設計、用戶體驗設計、服務設計等逐漸升溫，學生們蜂擁至各大IT企業如阿里巴巴、華為、騰訊、百度、網易等就業，以及自主創業，這也對教育模式提出了新的機遇和挑戰。工業設計學科率先開展的教育改革和探索，正好契合了時代的發展需求。
進入數據智能時代，工業設計、產品設計與數字媒體技術三個專業合并，組建了新的工業設計專業，形成了“人本+藝術+技術+商業+文化”融合的新模式。在新時代，在原有“T”型人才培養模式基礎上，我們計劃培養具有引領性發展的“工”型人才，即：水平能力，文理兼通的多學科交叉領域知識（廣度思考和整合思考的能力）；垂直能力，自己的設計領域知識（專門知識和能力）；構建未來能力，面向人類未來問題和愿景的創新拓展，開辟全新領域。
2020年，寧波校區成立了國際合作設計學院，與“聯合國最不發達國家技術銀行”簽訂合作協議，為聯合國最不發達國家每年培養50名研究生；與荷蘭愛因霍溫科技大學、英國諾丁漢大學等開展聯合培養博士和碩士研究生，提升國際文化交融與設計自信。這一系列舉措適應了新時代對于設計學科“內生代謝生長，外生學習進化”發展的核心驅動力要求。
三、超學科背景下的超設計
（一）超學科內涵
2015年10月，國際工業設計協會（ICSID）在韓國光州召開了第29屆年度代表大會，將沿用近60年的“國際工業設計協會”將正式改名為“國際設計組織”（World Design Organization，WDO），發布了工業設計新定義。工業設計旨在引導創新、促發商業成功及提供更好質量的生活，是一種將策略性解決問題的過程應用于產品、系統、服務及體驗的設計活動。它是一種跨學科的專業，將創新、技術、商業、研究及消費者緊密聯系在一起，共同進行創造性活動、并將需解決的問題、提出的解決方案進行可視化，重新解構問題，將其作為建立更好的產品、系統、服務、體驗或商業網絡的機會，提供新的價值以及競爭優勢。
在新的定義下，設計回歸了本體，打破和超越了學科界限，進入以問題為導向的“超學科”范式。在談超學科之前，先了解設計人才培養模式的新變革。麻省理工學院媒體實驗室提出了“反學科”人才培養模式。該媒體實驗室的教師和學生專業背景包括電子工程、計算機、建筑、設計、音樂、戲劇、社會學、生物等，研究目標定位于“發明未來”，融合了科學、工程、藝術和設計，形成了獨特的“反學科”的文化氛圍。斯坦福大學設計學院采用“設計思維”人才培養模式，以激發學生創造力和協作精神為目標，學生來自不同學院，具有不同的學科背景，以跨學科方式進行學習和項目實踐，采用以人為本的方式提出應對各種挑戰的解決方案，強調設計思維、動手實踐與團隊合作的結合，釋放每個人的創造力。新加坡科技設計大學采用“大設計”( Big Design)人才培養模式，通過4D模式組織實施，1D：幾乎每門課都要有設計實踐環節；2D：在很多學期中設置了打通不同課程的設計項目；3D：部分設計項目跨越多個學期或學年，以支持學生運用新知識重構原來的設計項目；4D：限制每學期修讀課程的數量，確保學生在課余時間也能夠接受實踐訓練。“反學科+設計思維+大設計”等人才培養模式已被廣泛應用于國外設計教育領域，培養過程中強調學科交叉、跨界融合，探索新的設計范式，進而全方位開闊科技設計人才的視野。
“超學科”強調超越學科界限，在學科之上思考人類及宇宙問題，建立系統的超學科設計體系，讓利益相關者超越學科禁錮，思考未來生命及社會的發展。以問題為導向，以應用為目標，以人本為中心，以設計為牽引，以產品為媒介，以科技為支撐，基于創新創業教育及“有核無界”的國際化人才培養模式，構建引領未來的“超學科”設計人才培養體系。如圖2所示為世界科技革命和產業革命所引發的設計革命發展變化。
圖2 世界科技革命、產業革命和設計革命發展變化
（二）超學科下的超設計
隨著互聯網、物聯網、大數據和人工智能等技術的發展，產業問題的邊界日益模糊，導致設計逐漸超越傳統科技創新和文化創意，超越學科的界限，從功能型、美觀型、創意性向群體智慧型轉變，成為集科技、工程、藝術、服務于一體的“超設計”?！俺O計”不是徹底地超越設計學科，而是代表著一種高層次的設計學與其它學科之間、設計學與非學科之間的跨越、交叉和融合，是專業內學者與學者之間、專業內學者與專業外行業人士之間的合作。數據智能時代下，“超設計”帶有明顯的協同性、系統性和去中心性，依托主體多元化的創新生態系統，結合科技手段與群體智慧，面向全局解決復雜實踐問題。在“超設計”時代，單線條、多線條的創新模式向網絡狀模式轉型，擺脫功能、美學導向，融合多方利益相關者、產業發展、社會價值等要素的問題導向成為設計的核心驅動力，群智創新成為設計的關鍵推進力，多元并存、生態共生的創新體系成為設計的全面托舉力。
1.多要素下的問題導向驅動：在快速變化、不確定性和互聯共通日益增強的當代世界里，持續而復雜的問題比比皆是。在設計領域，如產業擴張中的環境問題、城市擴張中的都市空間問題、鄉村發展中的空心問題等，這些復雜問題無法依賴設計學單一學科提供對策解決；不僅單一設計學對策無法解決，設計學與其它學科整合下的多學科、跨學科方式亦無法解決，原因在于每一門學科都以自我控制的方式運作，整合過程中，一旦涉及到學科邊界，就難以脫離核心學科的研究范式。基于問題的“超學科，超設計”思想，便是打破學科與非學科界限，脫離固定的研究范式，以多渠道協同的方式考慮與問題相關的關鍵要素。隨著供求關系的變化，創意、科技、產業和服務逐漸演變成“超設計”的四大要素，其中，創意是核心與靈魂，可驅動跨越式創新，重塑新格局；科技是重要推力，當前智能技術作為人工智能 2.0 時代的新興生產力，讓生產技術的智能化從產品制造階段向產業鏈的上游延伸，直達設計和創意階段；產業是科技和創意的結合處，是用戶深層需求挖掘的一線，也是設計成果推動新經濟新動能的發力點；服務是獲取利潤的主要來源?？梢哉f，創意、科技、產業和服務形成了“超設計”問題的關鍵“四向”，以此為導向，將形成“超設計”的巨大驅動力。
2.多渠道下的智創賦能推進：大數據、區塊鏈、人工智能等前沿技術發展推動下，網絡化資源及知識成為創新重要來源?！俺O計”在解決復雜設計問題的過程中，強調解決人與產品、環境、服務、系統、場景等社會性、產業性多維度問題。設計方式由原有的設計師設計向蘊含群體智能的群智創新設計轉變。智能設計、網絡交互設計、全球協同設計等成為設計新方式。設計價值創造不再專屬于設計師或設計企業，而成為多渠道、多主體的融合產物。不同類別的企業依靠人工智能與群體智慧，將創意、知識、信息、產品、服務等沿多種渠道進行交換利用，進而形成設計產業網。這種群智共創活動，以藝術為魂、技術為骨、需求為根，以群智創新為推力，協調多學科、多角色、多組織、多媒介，打造超設計時代新產品、新服務、新體驗、新場景，可充分考慮多方利益相關者、產業發展需求和社會價值訴求，解決復雜設計問題，推動產業結構優化升級發展。
3.多主體下的生態共生托舉：世界已從三元空間，即信息—物理—人類空間，進入到四元空間，即信息—物理—機器—人類空間。在四元空間和數字經濟時代，創造新的想象空間、新的場景體驗和新的科技美學，需要自然科學、社會科學、設計科學與藝術學等多方融合，建立新的創新生態系統，以適應未來四元世界甚至元宇宙的發展需求，實現人文、環境、產業的共創可持續發展。在全球價值鏈協同下，“超學科”、“超設計”創新生態系統的知識供給呈現出廣泛的參與性和無邊界性，解決問題的路徑由學科結構決定轉變為由知識結構決定。參與主體呈現出兩個“多”，一是多角色，包括企業管理者、設計人員、客戶、社會民眾、銷售人員等，既包含利益相關者，也包了價值觀趨同的參與者；二是多組織，“政產學研用金媒”即政府、產業、院校、科研機構、用戶、媒體、金融等組織共同作用；各方主體以問題為核心，以自治方式聚合在一起，在不斷厘清協同中的知識產權所有形式、知識產品利益分配的基礎上，通過激活各方的知識貢獻活力，建立主體之間彼此認可的協商機制、定期對話機制和共治機制，使研究結果最大化地滿足各利益相關者的普遍需要和特殊期望。多主體結構中，企業管理者、政府、金融的作用在于優化知識生產的管理流程與服務體系，提供科學全面的激勵政策；客戶、銷售人員、媒體及社會民眾的作用在于為設計決策提供目的性、經驗性和務實性建議；大學、公共科研機構、學術社團、設計人員的作用在于研究問題、解決問題；三大群體生態協同共生，為“超設計”發揮頂天、立地和中流砥柱的作用。
綜上所述，工業設計的本質在于引導創新、促發商業成功及提供更好質量的生活，不論何種問題的解決策略，最終的應用場景都依托于產品、系統、服務及體驗。系統、服務及體驗無法以空中樓閣的形式存在，不論是“超學科”、“超設計”，抑或伴隨時代的發展，未來將產生何種新的設計思想，產品的場景如元宇宙，產品（包括有形的產品和無形的產品）始終是媒介。歸根結底，在新的時代，設計要站在國際視野上，進行國家思考。設計始終以問題為導向，以產品為核心，服務國家戰略，提升產業層級，創造美好生活，自主創新創業，助力鄉村振興，實現共同富裕！面對四新建設，各個院校應該根據自己的發展特色，因地制宜地進行工業設計學科建設，只有“各美其美”，方能“美美與共”。
感謝呂中意、張振穎、鄭莉珍和舒偉四位老師的辛勤組織和撰寫。